Регулируемый асинхронный электропривод дожимной компрессорной станции ГТУ

Майков, Роман Андреевич Отделение электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе был рассмотрен и рассчитан частотно–регулируемый электропривод компрессора дожимной компрессорной станции ГТУ. На основе действующего оборудования, выбран электродвигатель, предназначенный для частотного регулирования, и преобразователь частоты, обеспечивающий требуемый набор функций управления. В качестве способа управления выбрано скалярное управление. В ходе работы рассчитаны и построены электромеханические и механические характеристики электропривода и нагрузки, на основании которых была проведена проверка правильности выбора двигателя и преобразователя.

На сегодняшний день, обеспечение доступной электроэнергией и теп- лом потребителя является актуальной задачей. Одним из способов обеспе- чить потребителя электроэнергией является использование газотурбинных установок (ГТУ).
В качестве топлива для ГТУ используется природный газ (ПГ). Газ смешивается с воздухом в камере сгорания ГТУ, где происходит возгорание топливовоздушной смеси. Струи раскаленного газа вращают лопасти турби- ны, которая вырабатывает электроэнергию.
Использование ПГ в качестве топлива для ГТУ без специальной подго- товки не позволяет достичь номинальной мощности электростанции (ЭС) и приводит к износу оборудования. Для того, чтобы достигнуть ГТУ своей номинальной мощности, необходимо выполнить ряд требований. Существу- ют традиционные требования, такие как [2]:
 Очистка от механических примесей
 Обеспечение точек росы (по воде и углеводородам)
 Компонентный состав и метановое число топливного газа (ТГ)
 Обеспечение необходимого уровня давления ТГ в камере сгора-
ния ГТУ
Для того, чтобы повысить качество ТГ для ГТУ, используют дожимные
компрессорные станции (ДКС). Основным компонентом ДКС является ком- прессор, управляемый электроприводом.
Электропривод – это электромеханическая система, которая состоит из преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса. В данный момент времени,
17
этап развития современного электропривода характеризуется переходом от нерегулируемого электропривода к регулируемому [1].
Цель выпускной квалификационной работы: разработка регули- руемого асинхронного электропривода компрессора ДКС ГТУ по системе преобразователь частоты – асинхронный двигатель (ПЧ-АД), обладающего энерго – и ресурсоэффективностью.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач.
1. Провести критический анализ современного состояния электротехни-
ческого оборудования ГТУ.
В настоящее время система управления производительностью ДКС ГТУ
состоит из:
 Цифровой контроллер;
 Байпасный клапан с электро-пневмо-приводом;
 Винтовой компрессор с золотником.
Система специально подобрана для газотурбинного режима работы.
Она состоит из двух замкнутых контуров управления. Первый контур кон- тролирует положение золотника и позволяет управлять производительностью в диапазоне от 15 до 100%. Это обеспечивает высокую эффективность рабо- ты даже при частичных нагрузках. Второй контур –
система управления байпасными клапанами, предотвращает превышение давления в компрессорной установке [2].
2. Провести анализ преимуществ и недостатков системы управления про- изводительностью с использованием золотникового механизма.
Преимущества:
 Быстрая реакция и точность системы управления позволяют минимизи-
ровать (и в некоторых случаях даже исключить) объем буферного уст-
ройства для выходного газа.
Недостатки:
 Большие пусковые токи асинхронного электродвигателя (АЭД) в со-
ставе ДКС ГТУ;
18

 Большие потери электроэнергии;
 Большие топливные затраты.
Основным недостатком такой системы является то, что АЭД ДКС ГТУ потребляет номинальную мощность из сети при любом режиме работы ГТУ, т.е даже когда ГТУ не выдает свою максимальную мощность [2].
3. Разработать имитационную модель регулируемого асинхронного элек- тропривода (РАЭП) ДКС ГТУ в программной среде Matlab. Регулиро- вание скорости вращения АЭД осуществляется с помощью преобразо- вателя частоты (ПЧ).
Научная новизна работы заключается в разработке оптимальных режимов работы РАЭП ДКС ГТУ в программной среде Matlab. Исследования, прове- денные на разработанной имитационной модели, позволили определить оп- тимальные режимы работы РАЭП, заключающиеся в регулировании скоро- сти вращения АЭД ДКС с помощью преобразователя частоты (ПЧ) в зависи- мости от выдаваемой мощности ГТУ.
Практическая ценность работы заключается:
 Снижение пусковых токов асинхронного электродвигателя (АЭД), на
10,5% от паспортного значения, в составе ДКС ГТУ;
 Снижение мощности потерь электроэнергии в среднем на 33 кВт;
Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью сде- ланных допущений, построением моделей в профессиональной среде Matlab, расчетами в разделе ВКР «финансовый менеджмент и ресурсосбережение».

1.Мальцева О.П., Удут Л.С., Кояин Н.В. Системы управления
асинхронных частотно-регулируемых электроприводов. – Томск: Изд. ТПУ,
2011. – 476с.
2.Электронный каталог [Электронный ресурс]: база данных содер-
житсведенияовинтовомкомпрессореРежимдоступа:
http://compressor02.ru/vintovyehttp://www.fiak.ru/articles.phtml?art=39,дата
обращения 20.02.2019.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Энергосервисный договор
    📅 2018 год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Асинхронный электропривод вентиляционной установки
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка имитационной модели системы электропитания тяжелого самолета
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Оптимизация структуры и режимов фотоэлектростанций северных территорий
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)